本發(fā)明屬于食品加工的，具體涉及一種有助于改善睡眠的蠶桑營養(yǎng)食品基料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、睡眠障礙是常見的身體功能障礙，表現(xiàn)為睡眠-覺醒過程中的各種功能紊亂。睡眠障礙引發(fā)的危害非常大，失眠人群患上某類癌癥、糖尿病、高血壓或肥胖等風險增加。睡眠障礙與抑郁等精神問題關(guān)聯(lián)密切，超過70％的抑郁癥患者伴有失眠癥狀，而約40％睡眠有問題者最終患上抑郁癥。

2、研究表明，營養(yǎng)補充和膳食干預(yù)有助于預(yù)防和改善睡眠障礙。例如，通過增加攝入富含色氨酸、絲氨酸等氨基酸的食物，有助于體內(nèi)5-羥色胺、γ-氨基丁酸、褪黑素等神經(jīng)遞質(zhì)的合成；通過增加攝入富含金絲桃苷和異槲皮苷等抗氧化功能突出的食物，可調(diào)控氧化應(yīng)激和活性氧等影響睡眠障礙的不利因素，對于預(yù)防睡眠障礙及其誘發(fā)的多種慢性疾病具有非常重要的意義。

3、蠶桑除生產(chǎn)用于紡織業(yè)的生絲之外，還生產(chǎn)大量食藥用價值極高的蠶蛹和桑葉。家蠶一生僅以桑葉為食，蠶蛹中的營養(yǎng)活性成分皆由桑葉中的成分轉(zhuǎn)變而來。干蠶蛹中粗蛋白含量約為60％，其中具有促眠作用的色氨酸含量高達1.5g/100g，絲氨酸含量高達3.69g/100g，兩種氨基酸可以促進大腦神經(jīng)細胞分泌出抑制介質(zhì)(inh)和5-羥色胺等神經(jīng)介質(zhì)，具有暫時抑制大腦的思維活動，促進產(chǎn)生困倦思睡的感覺。此外，有研究表明，桑葉中不僅富含促眠物質(zhì)γ-氨基丁酸，還含有金絲桃苷和異槲皮苷等類黃酮成分的強抗氧化劑，因此在膳食中增加桑葉攝入量，既能補充促眠物質(zhì)，又能有效提高機體的抗氧化能力，有助于改善睡眠。

4、蠶蛹和桑葉具有營養(yǎng)豐富、生理功能多樣、安全有效等優(yōu)點，同時富含改善睡眠的天然功能因子，是開發(fā)改善睡眠障礙功能食品的上佳天然食品資源。通過現(xiàn)代食品加工技術(shù)將蠶蛹和桑葉中的有益于改善睡眠的營養(yǎng)活性成分加以富集，同時提升其食用風味品質(zhì)，進一步用于開發(fā)改善睡眠的營養(yǎng)食品具有良好的市場前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種有助于改善睡眠的蠶桑營養(yǎng)食品基料的制備方法。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種由上述制備方法制得的蠶桑營養(yǎng)食品基料。

3、本發(fā)明的目的之三在于提供上述蠶桑營養(yǎng)食品基料的應(yīng)用。

4、本發(fā)明的第一個目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

5、一種有助于改善睡眠的蠶桑營養(yǎng)食品基料的制備方法，包括以下步驟：

6、(1)養(yǎng)蠶用桑準備：選取植物乳桿菌菌液、枯草芽孢桿菌菌液、腸膜明串珠菌菌液中的一種均勻噴灑到新鮮桑葉上，然后將桑葉置入發(fā)酵罐中進行短時、無氧的輕度發(fā)酵，取出后晾干表面水分，獲得輕發(fā)酵桑葉；

7、(2)蠶蛹準備：從家蠶幼蟲五齡第一日起至停食吐絲，每日喂飼所述輕發(fā)酵桑葉1～2次，其余時間正常喂飼普通新鮮桑葉，或者，每日采用所述輕發(fā)酵桑葉替代部分普通新鮮桑葉進行喂飼；

8、然后，取吐絲結(jié)繭后的新鮮蠶蛹，進行冷凍干燥和粉碎，得到富含γ-氨基丁酸的蠶蛹粉；

9、(3)蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物制備：將蠶蛹粉與發(fā)酵輔料及適量水混合均勻，得到發(fā)酵混合料；然后，對發(fā)酵混合料接種鼠李糖乳桿菌和戊糖片球菌，進行發(fā)酵；發(fā)酵結(jié)束后進行冷凍干燥，得到蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物；

10、(4)桑葉提取物制備：將新鮮桑葉進行破碎打漿，然后冷凍干燥得到桑葉粉；向桑葉粉添加乙醇進行浸提，取上清液進行冷凍干燥，得到富含金絲桃苷和異槲皮素的桑葉提取物a；

11、再用去離子水浸提余下的桑葉粉殘渣，取上清液進行冷凍干燥，得到富含γ-氨基丁酸的桑葉提取物b；

12、將桑葉提取物a和桑葉提取物b混合，即得富含γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮素的桑葉提取物c；

13、(5)蠶桑營養(yǎng)食品基料制備：將所述蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物和桑葉提取物c混合均勻，得到所述蠶桑營養(yǎng)食品基料。

14、本發(fā)明將所述蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物和桑葉提取物c組合得到的蠶桑營養(yǎng)食品基料，具體是通過以下改進后，使其具有良好改善睡眠障礙的效果，而且食用品質(zhì)好：

15、①制備富含γ-氨基丁酸和活性肽的蠶蛹原料。本發(fā)明利用經(jīng)植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌或腸膜明串珠菌發(fā)酵得到的輕發(fā)酵桑葉添食五齡家蠶，能獲得營養(yǎng)功能品質(zhì)更優(yōu)的蠶蛹。具體地，一方面，本發(fā)明采用上述菌種對桑葉進行發(fā)酵，有助于其中γ-氨基丁酸產(chǎn)生，使輕發(fā)酵桑葉中γ-氨基丁酸含量較普通桑葉高，從而提高蠶蛹中γ-氨基丁酸含量；另一方面，輕發(fā)酵桑葉中帶有大量的菌種，隨著桑葉進入家蠶的消化道，基于昆蟲對外源微生物的免疫應(yīng)答機制，本發(fā)明在家蠶幼蟲五齡階段喂飼輕發(fā)酵桑葉所獲得的蠶蛹，體內(nèi)的γ-氨基丁酸、溶菌酶及抗菌肽等多種小分子活性肽含量水平顯著優(yōu)于普通桑葉飼養(yǎng)獲得的蠶蛹。經(jīng)動物實驗發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明喂飼輕發(fā)酵桑葉所獲得的蠶蛹對小鼠的睡眠調(diào)節(jié)效果優(yōu)于喂飼普通桑葉得到的蠶蛹。

16、②蠶蛹經(jīng)微生物發(fā)酵后進一步提升營養(yǎng)和風味品質(zhì)。蠶蛹作為一種食用昆蟲，因其特殊的外形、少量的腥臭異味及潛在致敏風險是影響其食用體驗的不利因素，本發(fā)明在步驟(3)中，利用鼠李糖乳桿菌發(fā)酵有助于促進發(fā)酵產(chǎn)物中蠶蛹殼寡糖和乙酸、丙酸及丁酸等短鏈脂肪酸產(chǎn)生，同時促進蠶蛹鮮味氨基酸釋放來增強發(fā)酵產(chǎn)物鮮味，從而提升發(fā)酵產(chǎn)物的食用風味品質(zhì)；通過戊糖片球菌發(fā)酵可以減弱蠶蛹臭腥異味，增強了脂肪味和肉香味，顯著提升了發(fā)酵產(chǎn)物的食用風味品質(zhì)。經(jīng)過發(fā)酵后，蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中的小分子活性肽顯著增加，不僅風味品質(zhì)得到顯著改善，而且提升了改善睡眠障礙的效果；實驗表明本發(fā)明的蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物對睡眠障礙小鼠的睡眠具有良好的調(diào)節(jié)作用，其效果優(yōu)于步驟(2)得到的蠶蛹粉。

17、③根據(jù)γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮苷三種成分的極性差異，通過兩步提取法分別富集桑葉中的γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮苷。本發(fā)明利用乙醇和去離子水進行分步提取，使桑葉中更多γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮苷被提取出來，得到富含γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮素的桑葉提取物c，有助于提升改善睡眠障礙的效果。

18、④所述蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物與桑葉提取物c組合能協(xié)同提升改善睡眠障礙的效果。蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物主要是富含γ-氨基丁酸、色氨酸、絲氨酸等功能性氨基酸，有助于多種神經(jīng)遞質(zhì)合成，促進睡眠，而桑葉中的金絲桃苷和異槲皮苷通過抗氧化途徑改善睡眠；兩者組合后通過不同作用機制改善睡眠障礙。

19、在步驟(2)中，本發(fā)明所述每日喂飼輕發(fā)酵桑葉1～2次，是指每日采用輕發(fā)酵桑葉代替普通新鮮桑葉喂飼家蠶1～2次；例如，若每天喂飼家蠶三次，則一次喂飼輕發(fā)酵桑葉，兩次喂飼普通新鮮桑葉，如此類推。所以輕發(fā)酵桑葉的喂飼量與常規(guī)普通新鮮桑葉一次喂飼量相同即可。具體地，在家蠶幼蟲五齡第一日起至停食吐絲期間，每頭家蠶幼蟲的輕發(fā)酵桑葉的累計喂飼量約占其累計食桑量的30～67％。

20、優(yōu)選地，當每日采用輕發(fā)酵桑葉替代部分普通新鮮桑葉進行喂飼時，在家蠶幼蟲五齡第一日起至停食吐絲期間，每頭家蠶幼蟲的輕發(fā)酵桑葉的累計喂飼量占其累計食桑量的30～67％。

21、優(yōu)選地，在步驟(1)中，選取植物乳桿菌菌液噴灑到新鮮桑葉上進行輕度發(fā)酵，更有利于提升改善睡眠障礙的效果。具體操作為：將新鮮桑葉單層平鋪放置，再將菌株濃度約為108～109cfu/ml的菌液均勻噴灑于其表面，菌液噴灑量為新鮮桑葉質(zhì)量的8～10％。

22、優(yōu)選地，在步驟(1)中，輕度發(fā)酵的溫度為32～35℃，時間為6～8h。

23、優(yōu)選地，所述發(fā)酵輔料為紅棗粉與百合粉，其中紅棗粉與百合粉的質(zhì)量比為3～5:1～2。百合與紅棗為具有調(diào)節(jié)睡眠作用的植物原料，作為碳源與蠶蛹粉混合后，一方面確保發(fā)酵的順利進行，另一方面可將百合及紅棗中的多糖轉(zhuǎn)化為低聚糖，使蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中富含百合低聚糖和紅棗低聚糖，對改善睡眠障礙具有良好的效果，并提升發(fā)酵產(chǎn)物的食用風味品質(zhì)。

24、優(yōu)選地，在步驟(3)中，所述發(fā)酵輔料的添加量為蠶蛹粉質(zhì)量的10～30％；蠶蛹粉+發(fā)酵輔料的總量與水的質(zhì)量比為2～3:1～2，即發(fā)酵混合料的料水質(zhì)量比為2～3:1～2。

25、優(yōu)選地，在步驟(3)中，鼠李糖乳桿菌和戊糖片球菌混合后，按0.2％質(zhì)量比接種至發(fā)酵混合料中，接種后在30～40℃發(fā)酵3～5天；其中鼠李糖乳桿菌和戊糖片球菌的質(zhì)量比為1～3:8～10。

26、進一步地，在步驟(4)中，將新鮮桑葉進行破碎打漿，然后對得到的桑葉漿接種米曲霉進行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后進行冷凍干燥，得到桑葉發(fā)酵產(chǎn)物；然后再對桑葉發(fā)酵產(chǎn)物進行提取處理來制備桑葉提取物c。具體地，本發(fā)明向桑葉發(fā)酵產(chǎn)物添加乙醇進行浸提，取上清液進行冷凍干燥，得到富含金絲桃苷和異槲皮素的桑葉提取物a；再用去離子水浸提余下的桑葉發(fā)酵產(chǎn)物殘渣，取上清液進行冷凍干燥，得到富含γ-氨基丁酸的桑葉提取物b；將桑葉提取物a和桑葉提取物b混合，即得富含γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮素的桑葉提取物c。

27、本發(fā)明利用米曲霉對桑葉進行發(fā)酵處理，使得部分束縛在細胞壁中的γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮苷釋放出來，在后續(xù)的提取過程中可以提取更多的γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮苷出來，進而得到富含γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮素的桑葉提取物c，進一步提升改善睡眠障礙的效果。

28、優(yōu)選地，在步驟(4)中，米曲霉按0.2％質(zhì)量比接種至桑葉漿中，在25～35℃發(fā)酵2～5天。

29、優(yōu)選地，在步驟(4)中，按1:10的料液質(zhì)量比向桑葉發(fā)酵產(chǎn)物添加75％乙醇溶液，在60℃下浸提60min；然后取上清液進行濃縮，再添加乙醇至溶液中乙醇終濃度為80％，將其中的多糖類物質(zhì)作沉淀后分離；取上清液進行冷凍干燥，得所述桑葉提取物a；按1:10的料液質(zhì)量比向余下的桑葉發(fā)酵產(chǎn)物殘渣添加去離子水，在60℃下浸提2～3h，取上清液進行冷凍干燥，得所述桑葉提取物b；合并桑葉提取物a和桑葉提取物b，得所述桑葉提取物c。

30、優(yōu)選地，在步驟(5)中，將所述蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物和桑葉提取物c按15～20：3～5比例混合均勻，得到所述蠶桑營養(yǎng)食品基料。

31、本發(fā)明通過具有改善睡眠障礙的動物源活性肽與植物源提取物進行復(fù)配，使得到的蠶桑營養(yǎng)食品基料改善睡眠障礙效果好、風味佳的特點。

32、為實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明提供一種由上述制備方法制得的有助于改善睡眠的蠶桑營養(yǎng)食品基料。

33、為實現(xiàn)本發(fā)明的第三個目的，本發(fā)明提供上述蠶桑營養(yǎng)食品基料在制備輔助改善睡眠障礙的功能食品中的應(yīng)用。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

35、(1)本發(fā)明利用經(jīng)植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌或腸膜明串珠菌發(fā)酵得到的輕發(fā)酵桑葉添食五齡家蠶獲得高品質(zhì)蠶蛹，使由其制備所得的蠶桑營養(yǎng)食品基料對比普通蠶蛹具有更好的改善睡眠障礙的效果；而且本發(fā)明利用鼠李糖乳桿菌和戊糖片球菌對蠶蛹進行發(fā)酵，將蠶蛹蛋白水解為小分子肽，使所述蠶桑營養(yǎng)食品基料的改善睡眠障礙的效果得到提升，并且改善其食用風味品質(zhì)，同時降低了蠶蛹帶來的致敏性；

36、再者，本發(fā)明通過兩步提取先后得到富含金絲桃苷和異槲皮素、γ-氨基丁酸的桑葉提取物，其與所述蠶蛹固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物的組合協(xié)同提升改善睡眠障礙的效果。

37、(2)本發(fā)明采用百合與紅棗作為發(fā)酵輔料，一是由于兩種原料具有調(diào)節(jié)睡眠作用，并且在發(fā)酵后產(chǎn)生豐富的百合低聚糖和紅棗低聚糖，二是兩種原料富含功能性碳水化合物，可以提供發(fā)酵所需要的碳源，提高發(fā)酵效率。由此，兩種原料的加入可以進一步提升蠶桑營養(yǎng)食品基料改善睡眠障礙的效果。

38、(3)本發(fā)明利用米曲霉發(fā)酵進一步提高桑葉提取物中γ-氨基丁酸、金絲桃苷和異槲皮苷含量，進一步提升改善睡眠障礙的效果。